Para cada molécula abaixo, identifique a função orgânica e a principal força intermolecular presente na substância pura: (0,15 pontos)
d) \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COCH}_{3}

Passo 1

O enunciado pede, para a molécula fornecida, duas coisas:
  • Identificar a função orgânica da molécula dada.
  • Indicar a principal força intermolecular presente na substância pura.
A molécula fornecida é \mathrm{CH_{3}COCH_{3}}.

Passo 2

Identificar a função orgânica olhando a estrutura: escrevendo a conectividade claramente, a molécula é \mathrm{CH_{3}-C(=O)-CH_{3}}. O grupo central é um átomo de carbono ligado por dupla ligação a um oxigénio, ou seja, um grupo carbonila \mathrm{C=O}.
Regra prática (aula rápida): quando o grupo \mathrm{C=O} está ligado a dois grupos carbonados R e R' (ambos são cadeias ou grupos orgânicos), a função é cetona, cuja fórmula geral é R-CO-R'. No caso aqui R=R'=\mathrm{CH_{3}}.
Portanto a função orgânica é: cetona. Nome comum: acetona; nome IUPAC: propanona.

Passo 3

Breve revisão das forças intermoleculares (para usar na prova):
  • Forças de London (dispersão): surgem por flutuações temporárias na distribuição eletrônica; existem em todas as moléculas; aumentam com a massa/má área de contato.
  • Forças dipolo–dipolo permanentes: ocorrem entre moléculas que têm dipolo elétrico permanente (moléculas polares), alinhando polos opostos entre vizinhas.
  • Ligações de hidrogénio (H-bond): caso especial e mais forte, precisa de um doador \mathrm{X-H} com \mathrm{X}=\mathrm{O,N,F} e um aceitador com pares livres (por exemplo o oxigénio de uma carbonila pode ser aceitador). Ex.: na água \mathrm{H-O} há doador e aceitador, logo H-bond forte.
Fórmula prática para identificar H-bond em substância pura: existirem grupos \mathrm{O-H}, \mathrm{N-H} ou \mathrm{F-H} que possam doar H para formar ligações de hidrogénio entre moléculas.

Passo 4

Aplicando ao caso de \mathrm{CH_{3}COCH_{3}} (acetona):
  • A molécula tem um grupo carbonila \mathrm{C=O} (o oxigénio tem pares livres) — isto significa que a molécula é polar: existe um dipolo permanente apontando do carbono para o oxigénio.
  • No entanto, não há átomos de hidrogénio ligados ao oxigénio ou a nitrogénio ( \mathrm{O-H} ou \mathrm{N-H}) que permitam que as moléculas de acetona sejam doadoras de ligação de hidrogénio entre si. Ou seja, embora o oxigénio possa aceitar H-bond, na substância pura não existem doadores adequados.
  • Conclusão: entre as moléculas de acetona a interação predominante é a interação dipolo–dipolo (devido ao dipolo permanente do grupo \mathrm{C=O}). As forças de dispersão de London também estão presentes, mas são secundárias em relação ao dipolo–dipolo.

Passo 5

Resumo didático que podes decorar para a prova: identificar o grupo funcional (procura \mathrm{C=O} e ver o que está ligado a ele: se ligado a dois carbonos → cetona). Para a força intermolecular, verifica se há \mathrm{O-H} ou \mathrm{N-H} para H-bond; se não houver e a molécula for polar, a principal será dipolo–dipolo; sempre lembrar que London existe sempre.

Resposta

Função orgânica: cetona (acetona, IUPAC: propanona, \mathrm{CH_{3}COCH_{3}}).
Força intermolecular principal: força dipolo–dipolo (dipolo permanente devido ao grupo carbonila \mathrm{C=O}); forças de London como secundárias.

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